直流電機控制系統(tǒng)的設計(編輯修改稿)
2025-07-13 01:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 軟件的使用，我更加熟悉了各種專業(yè)知識的結合，使所學知識形成一個整體。 設計要求 設計一個 直流伺服電機 電機控制系統(tǒng)， 采用 PWM 控制電機轉(zhuǎn)速，采用橋式驅(qū)動控制轉(zhuǎn)向，對 LED 接口進行設計，描述系統(tǒng)軟件流程及各程序模塊設計并用仿真演示。 2 總體設計方案 系統(tǒng)方案 這個控制系統(tǒng)以 AT89C52 單片機為核心，以 5 個按鈕作為控制 輸入端來控制直流電機的啟動 /停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、 加速、減速。在設計中，采用 PWM 技術對電機進行控制。 系統(tǒng)框圖 該直流電機控制系統(tǒng)的設計，在總體上大致可分為以下 幾 個部分組成： AT89C52 單片機， 輸入模塊，復位電路和時鐘電路，四位 數(shù)碼管，驅(qū)動電路 ，直流電機。 圖 系統(tǒng)框圖 PWM 控制電機轉(zhuǎn)速 PWM 是通過控制固定電壓的直流電源開關頻率，從而改變負載兩端的電壓，進而達到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。 PWM 可以應用在許多方面，如電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。在 PWM 驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接驅(qū)動電路 直流電機 LED 燈 數(shù)碼管 AT89C52 輸入模塊 復位電路和時鐘電路 武漢理工大學《計算機控制技術》課程設計說明書 4 通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。因此， PWM 又被稱為“開關驅(qū)動裝置”。在脈沖作用下，當電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時間，即可讓電機轉(zhuǎn)速得到控制。當我們改變占空比時，可以得到不同的電機平均速度，從而達到調(diào)速的目的。 驅(qū)動電路選擇 L298 芯片的驅(qū)動能力強 ,外圍電路簡單 ,故本設計中采用驅(qū)動芯片 L298 驅(qū)動直流電機 。 程序設計 本設計采用 Keil uVision4 軟件進行編程和編譯。操作流程如下： (1) 創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標器件，配置工具設置； (2) 用 C 語言 創(chuàng)建源程序 并編譯 ； (3) 修改源程序中的錯誤； (4) 用項目管理器生成應用； (5) 測試，連接應用。 利用 P3 口，編制程序輸出一串脈沖，經(jīng)放大后驅(qū)動直流電機，改變輸出脈沖的電平的持續(xù)時間，達到使電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速等目的。由軟件編程從 ，經(jīng)驅(qū)動電路輸出給電機，從而控制電機得電與失電。軟件采用延時法進行設計。單片機上電后，系統(tǒng)進入準備狀態(tài)。按動正轉(zhuǎn)按鈕后，根據(jù) 為高電平時實現(xiàn)電機正轉(zhuǎn)， 為高電平時實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。根據(jù)不同的加減速按鈕，調(diào)整 ，進而控制電機的加減速。 武漢理工大學《計算機控制技術》課程設計說明書 5 圖 主程序流程圖 3 電路模塊設計 設計總圖 圖 設計總圖 停止 鍵盤掃描 是否有鍵按下 開始 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 加速 減速 N Y 武漢理工大學《計算機控制技術》課程設計說明書 6 單片機 AT89C52 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8
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